液压系统油箱设计要求与方案

1.油箱的功用和要求

油箱在液压系统中的功用是储存油液，散发油液中的热量，分离油液中的气体和沉淀油液中的污物等。

油箱应满足下列要求。

（1）具有足够的容量，以满足系统对油量的要求。

（2）能分离出油液中的空气和其他污物，并能散发出油液在工作过程中所产生的热量，使油温不超过允许值。

（3）油箱的上部应有通气孔，以保证液压泵正常吸油。

（4）便于油箱中元件和附件的安装和更换，以及便于装油和排油。

2.油箱容积的确定

油箱容积的确定主要是根据压力和散热要求，常用两种方法确定油箱容积：一种是估算法，另一种是近似法。

对于不要求准确计算油箱容积的液压系统，油箱的有效容积可用估算法确定：在低压系统中，取V＝（2～4）qv；在中压系统中，取V＝（5～7）qv；在高压系统中，取V＝（5～12）qv。其中，V 为油箱的有效容积（L），液面高度占油箱高度80%时的油箱容积；qv为液压泵的额定流量（L/min）。

对于高压且长期连续工作的液压系统，油箱的有效容积可按液压系统的总发热量进行近似计算。

3.油箱的结构与设计

液压系统中油箱有总体式和分离式两种。总体式油箱利用主机的内腔作为油箱。此种油箱结构紧凑，易于回收各处漏油，但增加了设计和制造的复杂性，检修不方便，散热性能差，易使主机发生热变形。分离式油箱是一个与主机分开的单独装置，它布置灵活，维修保养方便，减少了油箱发热和液压源振动对主机工作精度的影响，便于设计成通用化、系列化的产品，因此应用广泛。特别在精密机械、组合机床和自动线上，都采用分离式油箱。

分离式油箱的结构如图3－3－4 所示，通常用2.5～5 mm 钢板焊接而成。(www.xing528.com)

图3-3-4　分离式油箱

1—吸油管；2—网式过滤器；3—空气过滤器；4—回油管；5—顶盖；6—液位计；7，9—隔板；8—放油阀

根据液压系统对油箱的要求，在设计油箱时应注意以下几点。

（1）油箱应有足够的容量。在液压系统工作时，油面应保持一定的高度，以防止液压泵吸空。为防止系统中的油液全部流回油箱时溢出油箱，油面高度一般不超过油箱高度的80%。

（2）吸油管和回油管应尽量相距远些，两管之间用隔板隔开，以增加油箱内油液的循环距离，使油液有足够的时间散发热量、分离气泡、沉淀污物。

（3）吸油管的底端要装过滤器以使泵吸入清洁油液。过滤器及回油管底端在油面最低时仍应没在油液中，以防止吸油时吸入空气，回油时混入空气。吸油管与回油管端部应制成45°管口，以增大通流截面，降低液流速度。此外，应使回油管斜切口面对箱壁，以利于油液散热。吸、回油管端部离箱底的距离应大于2 倍管径，距箱壁应大于3 倍管径。

（4）为了防止油液被污染，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封；注油器上要加滤油网；通气孔上须装空气过滤器，其通气流量不小于泵额定流量的1.5 倍；油箱内回油集中部分及清污口附近宜装设一些磁性块，以去除油液中的铁屑和带磁性的颗粒。

（5）为了排净存油和清洗油箱，油箱底板应有适当的坡度，并在最低部位设置放油口。

（6）油箱底部应设底脚，底脚高度一般为150～200 mm，以利于通风散热和排除箱内油液。

（7）在油箱侧壁安装液位计，以指示油位高低。为清洗方便，应在侧面设置清洗窗孔。箱内各处应便于清洗。

（8）大尺寸油箱要加焊角板、筋条，以增加刚度。当液压泵及其驱动电动机和其他液压元件都要装在油箱上时，油箱顶盖要相应地加厚，其厚度应比侧壁厚3～4 倍。大中型油箱应设置起吊钩或孔。

（9）油温控制在15～65 ℃，必要时设置热交换器。